DE3409727A1 - Verfahren zum brennen und sintern von kalkstein, dolomit u. dgl. sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents
Verfahren zum brennen und sintern von kalkstein, dolomit u. dgl. sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrungInfo
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Description
Wärmestelle Steine und Erden GmbH, Klever Straße 66, 4000 Düsseldorf 30
Verfahren zum Brennen und Sintern von Kalkstein,
Dolomit Uo dgl. sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
Dolomit Uo dgl. sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit
u.dgl., in einem öl-, gas- oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, bei dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und Kühlzone durchwandert
und bei dem an dem oberen Ende der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dem Brenner erwärmte Brennluft zugeführt wird, sowie ein entsprechendes Verfahren.
u.dgl., in einem öl-, gas- oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, bei dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und Kühlzone durchwandert
und bei dem an dem oberen Ende der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dem Brenner erwärmte Brennluft zugeführt wird, sowie ein entsprechendes Verfahren.
932/423
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Hollerallee 32, D-2800 Bremen 1
Telephon: (0421) »349071
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Telex: 244958 bopatd
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-BOEHMERT -& BÖEHMERT
. 5·
Aus der DE-OS 31 40 582 ist bekannt, die zur Kühlung des gebrannten und gesinterten Gutes in die Kühlzone eines
Schachtofens von unten eingebrachte und während des Kühlvorgangs erwärmte Kühlluft im oberen Bereich der Kühlzone
abzusaugen und diese als Brennluft dem Brenner zuzuführen. Bei einem derartigen Schachtofen ist der Wärmeaufwand deutlich
geringer, da der Wärmegehalt der Kühlluft für den Verbrennungsprozeß genutzt wird.
Es hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß die Beschaffenheit
der abgesaugten, erwärmten Kühlluft bezüglich Wärmegehalt und Sauerstoffgehalt wechselnd ist, was zu unerwünschten
Schwankungen der Temperatur in der Brennzone führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nutzung des Wärmegehaltes der erwärmten abgesaugten Kühlluft bei konstantem
Wärme- und Sauerstoffgehalt der dem Brenner zuzuführenden
Brennluft zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens
gelöst durch Führen der dem Brenner zugeführten Brennluft durcl"
einen von der aufgewärmten Kühlluft gespeisten Rekuperator.
Bei hoher Temperatur der abgesaugten Kühlluft kann vorgesehen sein, daß ein Teil der Kühlluft über eine den Rekuperator
überbrückende Bypassleitung geführt wird. Erreicht die abgesaugte Kühlluft dagegen die zur Erwärmung der Brennluft
erforderliche Temperatur nicht, so ist die abgesaugte Kühlluft vor Eintritt in den Rekuperator vorzuwärmen.
Der nach Aufwärmen der Brennluft in dem Rekuperator ver-
BOEHMERl & BOEHMERT
bliebene Wärmegehalt der Kühlluft kann als Heiz- oder
Verbrennungsluft verwendet werden, vorzugsweise wird diese jedoch einem Trockner zum Trocknen des dem Schachtofen
aufzugebenden Gutes verwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch
einen von der über eine Ringleitung aus dem Schachtofen abgesaugten Kühlluft gespeisten, dem Brenner zugeführte
Brennluft erwärmenden Rekuperator. Vorzugsweise ist eine einen Teil der Kühlluft an dem Rekuperator vorbeiführende
Bypassleitung vorgesehen; dabei soll ein zwischen Ringleitung und Rekuperator angeordneter Zyklon vorhanden
sein.
Zum weiteren Aufwärmen der dem Rekuperator zugeführten Kühlluft kann ein Luftvorwärmer vorgesehen sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
anhand der schematischen, aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung im einzelnen erläutert
ist.
Das aus der Aufbereitung in Form von feuchten Pellets angelieferte zu brennende und zu sinternde Gut wird
mittels eines Becherwerkes über eine Schleuse 1 falschluftfrei dem Schachttrockner 2 aufgegeben. Die Pellets
durchwandern den Trockenschacht und werden am unteren Ende über eine Schleuse 3 und ein Sieb 4 dem Becherwerk
aufgegeben und der Schleuse 12 des Schachtofens 6 zugeführt.
Die über den Rekuperator 7 des Schachtofens 6 geführte
BGEHMERT & BOEHMERT
■J·
Kühlabluft Vp wird nach Zumischen von von einem Ventilator
8 angelieferter Trockenfrischlufί]/βγ, durch die
jene auf die zulässige Trockeneintrittstemperatur gekühlt wird, als Trockenluft V7 in den Schachttrockner
2 geführt. Die Trockenabluft Vg wird zusammen mit den
Schachtofenabgasen V1- über eine Entstaubung 9 mit vorgeschaltetem
Zyklon 10 gereinigt und vom Abgasventilator 11 in den Kamin befördert.
Das mittels des Becherwerkes 5 über die Schleuse 12 in den Schachtofen 6 zum Brennen und Sintern eingebrachte
getrocknete stückige Gut gelangt zunächst in die Vorwärmzone 13, in dem dieses im Gegenstrom von den Abgasen
der Sinterzone 14 auf Sintertemperatur erwärmt wird. Anschließend durchwandert das Gut die Sinterzonej
die mehrere übereinander angeordnete Ebenen mit jeweils mehreren Brennern 16 aufweist.
In der Kühlzone 15 geben die Pellets ihre Wärme im Gegenstrom an die Kühlluft V^ ab, die mittels eines
Kapselgebläses 19 in den unteren Bereich der Kühlzone eingeblasen wird. Am unteren Ende der Kühlzone 15 wird
das gebrannte Gut von einem umlaufenden Stößel 17 über einen Tisch in das darunter befindliche Silo gefördert.
Aus diesem Silo werden die Pellets über eine Schleuse
18 falschluftfrei abgezogen. Die von dem Kapselgebläse
19 im Bereich der Austragung in den Ofen gedrückte Kühlluft V,. durchströmt die Kühlzone 15 und tritt zum größten.
Teil am oberen Ende der Kühlzone 15 über mehrere Öffnungen 20 im Mantel des Schachtofens aus und wird
in einer Ringleitung 21 gesammelt. Von der Ringleitung 21 wird die Kühlabluft V2 zunächst durch einen Luftvorwärmer
22 und sodann durch einen Rekuperator 7 geführt, in dem ein Teil des Wärmegehaltes der Kühlabluft
Vp auf die mittels eines Kapselgebläses 25 durch
BOEHMERT & BOEHMERT
den Rekuperator 7 geführte Brennluft V3 abgegeben wird.
Ein anderer Teil der Kühlabluft Vp kann über einen Bypass
24 an dem Rekuperator 7 vorbeigeführt werden, die durch den Rekuperator geführte Teilmenge der Kühlabluft V~ wird
mit der über den Bypass 24 geführten Teilmenge der Kühlabluft Vp wieder vereinigt und dient - ggf. nach Zumischung
von Trockenfrischluft V^ - als Trockenluft V7.
Die Vorwärmzone 13 des Schachtofens 6 wird durch Öffnungen im Ofenmantel in eine untere und eine obere Vorwärmzone
geteilt. Die untere Vorwärmzone wird von der gesamten Abgasmenge, die obere Vorwärmzone nur von einer
Abgas-Teilmenge durchströmt. Die andere Abgas-Teilmenge wird mit hoher Temperatur über die Öffnungen in eine
Ringleitung 26 abgeführt und anschließend mit den am Ofenkopf austretenden Abgasen vermischt. Die gesamte
Abgasmenge wird vom Ventilator 11 zur Entstaubung 9 gesaugt.
Erfindungsgemäß ist es also möglich, den Wärmegehalt der
Kühlabluft Vp zu nutzen, indem ein Teil dieser Wärmemenge
in dem Rekuperator an die Brennluft V^ abgegeben wird. Sollte die Wärmemenge der Kühlabluft V„ zum
Aufwärmen der Brennluft V-. auf die gewünschte Temperatur
nicht ausreichen, wie dies etwa bei Beginn des Brennprozesses der Fall sein wird, so kann die Kühlabluft Vp in
einem Luftvorwärmer 22 auf die Temperatur gebracht werden, die erforderlich ist, um in dem Rekuperator die
Brennluft V, auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen.
Der Luftvorwärmer 22 kann auch zwischen Rekuperator 7 und Brenner 16 geschaltet sein, so daß die Brennluft V -.
direkt auf die gewünschte Temperatur gebracht wird.
BÖEHMERT & BOEHMERT
-r-
■9-
Wenn der Wärmegehalt der Kühlabluft V- den zum Aufwärmen der Brennluft V^. erforderlichen Wärmegehalt übersteigt,
so kann ein Teil der Kühlabluft V? über eine
Bypassleitung 24 an dem Rekuperator 7 vorbeigeleitet werden, wo er nach Vereinigung mit dem durch den Rekuperator
7 geführten Teil der Kühlabluft Vp und ggf.
unter Zumischung von Frischluft V6 als Trockenluft V7
dem Trockner 2 zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung ermöglichen es, den Brennern 16 auf eine bestimmte Temperatur erwärmte, sauerstoffreiche
Luft zuzuführen, wobei im Regelfall die dafür erforderliche Energie aus der Kühlabluft gewonnen wird.
Der Brenn- und Sinterprozeß im Schachtofen läuft damit unter definierten Bedingungen ab, was nicht gewährleistet
ist, wenn die in Temperatur und Sauerstoffgehalt schwankende Kühlluft direkt als Brennluft verwendet
wird. Die Nutzung der Kühlabluft nach Abgabe eines Teiles der Wärmemenge an die Brennluft in dem
Rekuperator für Heizzwecke, insbesondere zum Trocknen des dem Schachtofen aufzugebenden Gutes, verbessert
die Energiebilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen , bei einem
Ofenquerschnitt, der - in ansich bekannter Weise in
mehrere Sektoren unterteilt ist, die in den einzelnen Sektoren liegenden Brenner getrennt zu regeln.
Besonders vorteilhaft ist eine Regelung, bei der die Menge der in den Ofen eintretenden Kühlluft und der aus
diesem abgesaugten Kühlabluft gemessen und die Differenz dieser Mengen auf einen konstanten Wert geregelt wird.
BOEHMERT & BOEHMERT
Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens ein Teil der Abgase mit einer über dem Kondensationspunkt
von Alkalien liegenden Temperatur abgesaugt und deren Temperatur mittels Kaltluft oder mittels
an der Ofengicht abgesaugtem kälteren Abgas schlagartig auf Temperaturen unterhalb des Kondensationspunktes
der Alkalien abgesenkt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebigen , Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
Akte: B 1828
| 1 | Schi euse | 1 |
| 2 | Schachttrockner | 2 |
| 3 | Schleuse | 3 |
| 4 | Sieb | 4 |
| 5 | Becherwerk | 5 |
| 6 · | Schachtofen | 6 |
| 7 | Rekuperator | 7 |
| 8 | Ventilator | 8 |
| 9 | Entstaubung | 9 |
| 10 | Zyklon | 10 |
| 11 | Abgasventilator | 11 |
| 12 | Schleuse | 12 |
| 13 | Vorwärmzone | 13 |
| 14 | Sinterzone | 14 |
| 15 | Kühlzone | 15 |
| 16 | Brenner | 16 |
| 17 | Stößel | 17 |
| 18 | Schleuse | 18 |
| 19 | Kapselgebläse | 19 |
| 20 | Öffnungen | 20 |
| 21 | Ringleitung | 21 |
| 22 | Vorwärmer | 22 |
| 23 | Zyklon — | 23 |
| 24 | Bypass | 24 |
| 25 | Kapselgebläse | 25 |
| 26 | Ringleitung | 26 |
| V1 | Kühlluft |
BOEHMERT & ΒΟΈΗΓ/ERT
| V2 | Kühlabluft | V2 |
| V3 | Brennluft | V3 |
| V4 | Schachtabluft | V5 |
| V5 | Schachtofenabgase | V6 |
| V6 | Trockenfrischluft | V6 |
| V7 | Trockenluft | V7 |
| V8 | Trockenabluft | V8 |
Claims (14)
1. Verfahren zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit u.dgl., in einem öl-, gas- oder
kohlenstaubbeheizten Schachtofen, bei dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone
durchwandert und bei dem an dem oberen Ende der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende
Kühlluft abgesaugt und dem Brenner erwärmte Brennluft zugeführt wird, gekennzeichnet durch Führen der
dem Brenner zugeführten Brennluft durch einen von der aufgewärmten Kühlluft gespeisten Rekuperator.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Führen eines Teiles der Kühlluft über eine den Rekuperator
überbrückende Bypassleitung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Vorwärmen der den Rekuperator speisenden abgesaugten
Kühlluft vor Eintritt in den Rekuperator.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verwendung der durch den
Rekuperator und/oder über die den Rekuperator überbrükkende Bypassleitung geführte Kühlluft als Heiz- oder
Verbrennungsluft.
BOEFiMERT & BGEHMERT
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Verwendung der durch den
Rekuperator und/oder über die den Rekuperator überbrükkende Bypassleitung geführte Kühlluft in einem Trockner
zum Trocknen des dem Schachtofen aufzugebenden Gutes.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterteilung des Ofenquerschnitts in mehrere Sektoren die.in den
einzelnen Sektoren liegenden Brenner getrennt geregelt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6, gekennzeichnet durch Messen der Menge der in den Ofen eintretenden Kühlluft und der Menge der aus
dem Ofen abgesaugten Kühlabluft und Regeln der Differenz dieser Mengen auf einen konstanten Wert.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehen·^-
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Abgase mit einer über dem Kondensationspunkt von Alkalien liegenden Temperatur abgesaugt und
deren Temperatur mittels Kaltluft oder mittels an der Ofengicht abgesaugtem kälteren Abgas schlagartig auf
Temperaturen unterhalb des Kondensationspunktes der Alkalien abgesenkt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anreichern der Verbrennungsluft
mit Sauerstoff.
10. Vorrichtung zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit u. dgl., in einem öl-, gas-
oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, in dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine
Kühl zone durchwandert und von dem an dem oberen Ende
" "BOEHMERT & BOEHMERT
• 3-
der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dessen Brennern erwärmte
Brennluft zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen von der über eine Ringleitung (21) aus dem Schachtofen
abgesaugten Kühlluft (V~) gespeisten, die dem Brenner (16) zugeführte Brennluft (V->) erwärmenden Rekuperator
(7)-.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zwischen Ringleitung (21) und Rekuperator (7)
angeordneten Zyklon (23).
12. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine einen Teil der Kühlluft (Vp) an dem Rekuperator
(7) vorbeiführende Bypassleitung (24).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehen^
den Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen Ringleitung (21) und Rekuperator (7) angeordneten Luftvorwärmer
(22).
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 8, gekennzeichnet durch einen zwischen Brenner (16) und Rekuperator (7) angeordneten Luftvorwärmer (22).
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| DE3409727A DE3409727C2 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Verfahren zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein oder Dolomit |
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